le hydrolyse représente la division d'un composé chimique en molécules plus petites avec l'absorption d'eau.Les hydrolyses jouent un rôle important dans le domaine inorganique ainsi qu'en biologie. Dans les organismes vivants, le clivage hydrolytique a lieu sous l'influence d'enzymes.
Qu'est-ce que l'hydrolyse?
Au cours de l'hydrolyse, les composés chimiques sont divisés en molécules plus petites lorsque l'eau est absorbée. Cela s'applique à la fois aux zones inorganiques et biologiques. Une partie de la molécule se connecte au groupe hydroxyle (groupe OH) et une autre partie de la molécule se connecte à l'ion hydrogène (H +). Afin d'obtenir des molécules neutres, l'électron du groupe hydroxyle migre formellement vers le proton.
Ces réactions ne se produisent généralement pas en une seule étape. Avec des réactions simples, seules quelques étapes sont nécessaires, tandis qu'avec des conversions compliquées, un catalyseur est toujours impliqué, qui reste inchangé après l'achèvement de toutes les étapes de réaction.
En biologie, l'hydrolyse est souvent la décomposition de composés hautement polymères ou composites. Les trois nutriments les plus importants, les glucides (polysaccharides), les graisses et les protéines, sont décomposés de manière hydrolytique.
Dans les systèmes vivants, les réactions ont toujours lieu en présence d'enzymes. Les enzymes sont des catalyseurs qui sont à nouveau inchangés après le clivage hydrolytique et sont disponibles pour la réaction suivante.
L'inverse de l'hydrolyse produit de l'eau et est connu sous le nom de condensation.
Fonction et tâche
L'hydrolyse est l'une des réactions fondamentales des systèmes biologiques. Ils garantissent que les grosses biomolécules sont constamment converties en monomères afin qu'elles puissent être utilisées pour accumuler les propres substances du corps ou, par leur dégradation, pour fournir de l'énergie au corps. L'hydrolyse joue donc un rôle central dans le corps.
Après avoir mangé, les glucides, les graisses et les protéines sont décomposés en leurs composants individuels par hydrolyse. Dans le cas des glucides, par exemple, les polysaccharides se décomposent en monomères glucose lorsque l'eau est absorbée. Les graisses sont de la glycérine estérifiée avec des acides gras, les acides gras individuels et la glycérine se forment lors du clivage hydrolytique. Les protéines sont des chaînes d'acides aminés peptidiques qui sont divisées par hydrolyse en acides aminés individuels pendant la digestion. Les enzymes sont impliquées dans toutes les réactions hydrolytiques du corps. Les enzymes sont des protéines qui soutiennent catalytiquement les réactions. Après l'hydrolyse, les enzymes restent inchangées.
L'hydrolyse n'a pas lieu uniquement lors de la digestion des aliments. Dans le cadre du métabolisme global, des réactions constantes d'hydrolyse et de condensation ont lieu dans le corps. Les enzymes qui catalysent l'hydrolyse sont appelées hydrolases.Les hydrolases peuvent à leur tour être divisées en peptidases, estérases ou glycosidases. Entre autres choses, les peptidases décomposent les protéines avec la formation d'acides aminés individuels. Les estérases, à leur tour, peuvent décomposer les graisses en acides gras et en glycérine. Ensuite, ce sont les lipases. Les glycosidases séparent les composés glycosidiques. Ce sont soit des polysaccharides, dans lesquels plusieurs molécules de sucre sont liées glycosidiquement, soit des composés qui ont une liaison glycosidique entre un composant sucre et un composant non sucre. C'est pourquoi l'amylase, qui transforme l'amidon en glucose, est l'une des glycosidases.
D'autres hydrolases sont des phosphatases et des nucléases. Les phosphatases séparent les groupes phosphate de manière hydrolytique. Un bon exemple de cette réaction est la conversion de l'ATP (adénosine triphosphate) en ADP (adénosine diphosphate). Dans l'ensemble, l'hydrolyse a toujours lieu avec la libération d'énergie. Ceci est particulièrement évident dans la réaction de l'ATP à l'ADP. Parce que cette conversion fournit l'énergie précédemment stockée dans l'ATP pour d'autres réactions biochimiques, génération de chaleur ou mouvements mécaniques. Les nucléases sont responsables de la dégradation complète des acides nucléiques. Ceux-ci sont à nouveau divisés en ribonucléases et désoxyribonucléases. Les deux groupes enzymatiques divisent par hydrolyse les liaisons phosphodiester dans la molécule d'acide nucléique pour former les nucléotides individuels.
Maladies et affections
Étant donné que des réactions d'hydrolyse se produisent constamment dans le corps humain, diverses maladies sont également possibles dans ce contexte. La digestion et de nombreuses réactions intermédiaires du métabolisme sont des réactions d'hydrolyse Il existe des enzymes spéciales pour chaque étape de réaction. Cependant, les enzymes sont des protéines dont la fonction peut également être restreinte par des changements génétiques. L'échec ou la carence de chaque enzyme peut avoir des conséquences fatales pour la santé.
Les enzymes doivent parfois être présentes en grande quantité, de sorte qu'un organe entier est nécessaire à leur sécrétion. Cela s'applique, entre autres, aux enzymes digestives du pancréas. Le pancréas ou pancréas produit principalement des lipases et des peptidases. Il est en grande partie responsable de la digestion de la bouillie sortant de l'estomac. Les graisses et les protéines sont décomposées en composants individuels. Le corps absorbe les acides aminés, les acides gras, la glycérine et le glucose qui se forment dans l'intestin grêle. Dans les maladies du pancréas, des problèmes digestifs massifs avec diarrhée, flatulences et douleurs abdominales sévères surviennent. Le manque de dégradation des graisses peut conduire à des selles graisseuses.
Dans la forme aiguë d'inflammation du pancréas (pancréatite), le pancréas peut même se digérer avec une issue fatale. La libre circulation des sucs digestifs dans l'intestin grêle peut être perturbée par diverses causes. Ils s'accumulent dans le pancréas et se dissolvent complètement. Même avec les formes chroniques de pancréatite, la résolution partielle est constante.
La maladie mitochondriale représente un autre exemple de maladie liée aux processus hydrolytiques: en raison de perturbations de la synthèse de l'ATP, les réactions énergétiques de l'ATP à l'ADP ne peuvent avoir lieu que dans une mesure limitée. Les maladies mitochondriales s'expriment i.a. dans la fatigue chronique et la faiblesse.
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